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大変初歩的な質問なのですが、温度によって物質の溶ける量が違うのは何故なのでしょうか?
砂糖やミョウバンは温度差による溶解度の違いがとても大きいのに対して、食塩はほとんど変わらないのはどうしてなんでしょう?
それに、水酸化カルシウム[Ca(OH)2]や気体の多くが、他の物質と違って、温度が低いほど良く溶けるというのもよく分かりません

一度にたくさん聞いてしまいましたが、どれか一つだけでもいいので、回答お願いします

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A 回答 (1件)

そもそも世の中を形作っている物質は その温度によって固体、液体、気体と姿を変えます。

これは温度が上昇するにしたがって、分子間の結合が活性化され固体から液体、液体から気体へと変わっていくと考えられています。
水などのような液体に物質を混ぜ合わせる時、水の分子の間(隙間)に活性化した分子が入り込むことが 溶けるという現象となって現れるのです。しかし水の分子の隙間がすべて埋め尽くされてしまうと それ以上は溶けこめなくなります。これを飽和状態というのです。
この飽和状態になるための量は物質によりさまざまです。
次に気体の場合ですが、気体とは常温ですでに活性化されている姿なので、このままでは水などのような液体には溶け難いのです。温度を低くし活性を落としてやる必要があるのです。つまり温度が低いほど溶けやすくなります。
しかし、水が固体(氷)になるまで温度を下げてしまっては何も溶けこませることはできませんよね。
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この回答へのお礼

失礼な話ですが、質問したことをすっかり忘れてしまっていました
お礼が遅れたことをお詫びします

親切な回答ありがとうございました

お礼日時:2002/01/07 23:58

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Q何で食塩だけ溶ける量が増えないのですか?

こんにちは。
アルバイトで小学生を教えています。
先日、「シュウ酸やミョウバンは温度を上げると溶ける量がぐっと増えるけど、食塩はあまり溶けないでグラフが横ばいになるよね」という話をしたのですが、そういえば何故食塩だけああいう性質を示すのでしょう?
周りの人に聞いても「分からない」「昔やったけど忘れた」という感じでわかりませんし、どういった本で調べればいいのかもぴんときません。大学の図書館で水和で調べればでてくるんじゃないか、という意見を聞いたのですが・・・色々な本があって途方にくれてしまいました。
もしこの理由が分かる方、理由を覚えていなくてもこんな本に載ってたような・・・という記憶がある方、いらっしゃいましたら教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

溶解するときに発熱する物質(ΔH<0)→温度が高いほど溶解度が小さい
溶解するときに吸熱する物質(ΔH>0)→温度が高いほど溶解度が大きい

というように単純にいかない理由について説明してあるページがありました。水酸化ナトリウムは水に溶かすと発熱するのに、なぜ温度が高いほど溶解度が大きいのか、という理由です。
http://members.aol.com/youchanx/lechatelier.files/naoh.htm

では、塩化ナトリウムの場合も同じようなことが起きるのか、ということで探してみると
http://www.phasediagram.dk/binary/sodium_chloride.htm
溶解度曲線としてみる場合は、横軸と縦軸をひっくり返してください。これによると、0.1℃以下では飽和水溶液が二水和物NaCl・2H2Oの結晶と平衡にあるが、0.1℃以上では無水物の結晶と平衡しているそうです。
NaCl・2H2Oは温度が上がると溶解度が増加しますが、NaClは温度が上がっても溶解度があまり変わりませんので、0.1℃で溶解度曲線が折れ曲がることになります。

そこで、0.1℃以上の場合は、結晶に水和水が無いため、「塩化ナトリウムの溶解熱は小さいので、温度によって溶解度があまり変わらない」という説明が正しいことになります。

他の例では、無水塩化アルミニウムは水に溶かすと激しく発熱しますが、飽和水溶液中で平衡にある結晶は六水和物なので、溶解度は温度によってあまり変わりません。「無水物→六水和物」の変化は大きな発熱だが、「六水和物→溶液」の溶解熱は小さいのでしょう。

硫酸ナトリウムは32.4℃以下で十水和物(温度が高いほど溶解度が大きい)、32.4℃以上で無水物(温度が高いほど溶解度が小さい)になり、32.4℃で溶解度曲線が折れ曲がります。

溶解するときに発熱する物質(ΔH<0)→温度が高いほど溶解度が小さい
溶解するときに吸熱する物質(ΔH>0)→温度が高いほど溶解度が大きい

というように単純にいかない理由について説明してあるページがありました。水酸化ナトリウムは水に溶かすと発熱するのに、なぜ温度が高いほど溶解度が大きいのか、という理由です。
http://members.aol.com/youchanx/lechatelier.files/naoh.htm

では、塩化ナトリウムの場合も同じようなことが起きるのか、ということで探してみると
http://www.phasediagram.dk/binary/s...続きを読む

Q気体と固体の溶解度

単刀直入に。
なぜ、固体は温度が高いほうが溶けやすく、
気体は温度が低いほうが溶けやすいんですか?

エネルギー的に、気体が一番エネルギーが大きいので、
固体→液体 は吸熱
気体→液体 は発熱 だからかな?と思ったんですが、逆に「だからどうして?」と、もっと詳しいことがわからず・・・。

高校生の納得する説明で、なるべく詳しくお願いします。
たしか、化学IIの教科書にあったような気がしますが、よくわからなかったので・・・。

Aベストアンサー

液体に固体を突っ込む場合、
液体の温度が高いと、液体の分子運動が盛んです。
で、運動しまくりの液体分子が固体にぶつかりまくりで、
固体をどんどん溶かしていきます。

液体に気体を突っ込む場合、
温度が高いととりあえず同じ理屈で溶けるところまでは溶けますが、
そのついでにエネルギーがあまりすぎて
気体として逃げてしまうだけのエネルギーがもらえてしまう。

みたいなことでどうですか。
あんまり正確じゃないですが、たとえとして。

Qなぜ100度になっていない水も蒸発するのでしょうか?

中一の子供に
「水は100度で蒸発するって習ったけど、部屋や外に置いてある水が、沸騰してないのに、ちょっとずつ蒸発してるのはなんで?」
と聞かれました。
どなたか中学生にもわかるように、説明していただけるかたいらっしゃいませんでしょうか!(自分もそういわれると、気になってしょうがなくなりました・・笑)

Aベストアンサー

 「今日はじめじめしてますね」とか、「異常乾燥注意報発令中」とか聞いたことありませんか? どれも、湿度つまり空気中の水蒸気の量を問題にしている言い方です。もっと直接的には「今日の○○時の湿度は△△%程度です」などという表現をすることもあります。

 この湿度というのは何を基準にしているかというと、その時の温度で、空気中に存在することが可能な水蒸気量です。空気には含むことができる水蒸気の量に限界があるというわけです。

 さて、液体の水は、互いに結びついて完全に固くはならない(氷にはならない)けれど、完全に切り離されてばらばらにもならない(水蒸気にならない)状態にある水の「分子」の集まりです。この集まりの中には、ちょっと"元気な"分子もいて、中には空気中に飛び出してしまうものがあります。一方、空気中の水蒸気の中にはちょいと"元気"がなくなって、"おとなしくしている水"の仲間に加わるものもあります。

 このような性質を持つ水を、空気といっしょに密閉容器に半分くらい入れて温度が一定の状態に保ってみましょう。最初は水蒸気がなかった、つまり完全に乾燥した空気があるとします。初めのうちは、水の中の"元気者"がどんどん出て行って空気中に広がり、湿度が上がっていきます。空気には含むことができる水蒸気の量に限界があるので、そのうち容器の中の空気は水蒸気でいっぱいになってしまいます。湿度100%です。こうなってしまうと、後は、ちょいと"元気がなくなって"水に戻る分子と"元気よく"水から飛び出す分子の割合が等しくなって、見かけ上何も変化が起こらなくなります。

 密閉容器の場合は、上記のようになりますが、水が部屋や外にある場合は、空気は大量にありますしどんどん入れ替わりますから、周囲の空気の湿度が何かの理由で100%にならない限り、水からは分子が逃げ出す一方になります。そのために、からっとした季節には、雨上がりにあった水たまりがいつの間にか蒸発してなくなったり、洗濯物がよく乾いたりするわけですね。逆にじめじめした季節には乾きが悪くなります。

 ちなみに、水は1気圧のもとで100℃で沸騰します。このときも蒸発は起こっていますが、水の表面ではなくて内部でいきなり気体になる(この現象を「沸騰」と呼んでいます)分子の方が圧倒的に多くなるので、目立たなくなります。

("元気"のような擬人的な表現を使いましたが、本来は"運動エネルギー"のような物理用語を使わなければいけません。中学生にもわかるように、ということですので、敢えて"禁断の"表現法を使いました。)

 「今日はじめじめしてますね」とか、「異常乾燥注意報発令中」とか聞いたことありませんか? どれも、湿度つまり空気中の水蒸気の量を問題にしている言い方です。もっと直接的には「今日の○○時の湿度は△△%程度です」などという表現をすることもあります。

 この湿度というのは何を基準にしているかというと、その時の温度で、空気中に存在することが可能な水蒸気量です。空気には含むことができる水蒸気の量に限界があるというわけです。

 さて、液体の水は、互いに結びついて完全に固くはならない(...続きを読む

Q電流の「I」って,英語(?)で何の頭文字なのでしょうか?

 電流の「I」って,英語(?)で何の頭文字なのでしょうか?
 電圧の「V」はボルトでイイのでしょうか?
 抵抗の「R」はレジスタントでしょうか?

 どなたか教えてください。

Aベストアンサー

電流は「Intensity of Current」の略で「I」、単位はアンペア(A)。

電圧は「Energy of Potential」の略で「E」、単位はボルト(V)

抵抗は「Resistance」の略で「R」、単位はオーム「Ω」

以上です。

Q溶解度についてなんですが

水への固体の溶解度は、圧力が一定なら温度が高いほど大きいという正誤の問題があるのですが

これは×なんでしょうか?
僕は丸のような気がするのですが

なぜですか?

Aベストアンサー

受験問題の答えとしては×です。
このことは、縦軸に溶質の質量(など)、横軸に溶媒の温度を取った溶解度曲線で示されます。
物質によって、グラフが右上がりのもの、水平なもの、右下がりのものがあります。
しかし、一般的にはno.3さんのおっしゃるように、高温ほど溶けます(グラフは右上がり。)。

no.1さんが、「気体では○」とおっしゃっているのは、ガスの場合、温度が高くなると運動エネルギーが高くなる(蒸気圧が高くなる)ので、溶媒の束縛から簡単に抜け出せるようになって、蒸発していくからです。
たとえ密閉した容器であっても、液相と気相で分離してしまったりします。


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